摘要：因?yàn)楦邏洪_關(guān)柜中的空間是密閉的，加上電氣設(shè)備的安全距離非常小，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)溫度升高以后，會導(dǎo)致空氣絕緣下降引發(fā)故障，因此高壓開關(guān)柜采用在線測溫技術(shù)具有重要意義。針對這個問題，本文對在線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中應(yīng)用必要性進(jìn)行了分析，并探討了在線測溫技術(shù)的具體特點(diǎn)，希望可以提供一些參考，使高壓開關(guān)柜能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；溫度升高；在線測溫；必要性

1背景研究

由于高壓開關(guān)柜屬于封閉式結(jié)構(gòu)，散熱性能不好，容易積累很多熱量，對于變低或母聯(lián)等大電流開關(guān)柜，在長時間滿負(fù)荷工作時，當(dāng)熱量急劇上升后，會對電氣設(shè)備造成損害，絕緣性大大降低。因此做好對開關(guān)柜母排、開關(guān)觸點(diǎn)等部位的及時監(jiān)測，并做好相應(yīng)的告警措施。由于溫度過高導(dǎo)致開關(guān)柜過熱時，會導(dǎo)致火災(zāi)和停電事故，造成大的經(jīng)濟(jì)損失，因此加以重視。

2高壓開關(guān)柜應(yīng)用在線測溫技術(shù)的重要意義

高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中作用非常大的電氣設(shè)備，由于內(nèi)部封閉容易導(dǎo)致溫度過高，從而引發(fā)高壓開關(guān)柜故障，是目前普遍存在的問題。因?yàn)殚_關(guān)柜內(nèi)部溫度過高，對設(shè)備安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，同時由于溫度過高是逐漸上升的，因此如果不能及時采取相應(yīng)措施，溫度會劇烈升高，嚴(yán)重?fù)p害到絕緣性能和電氣設(shè)備使用壽命。2.2業(yè)務(wù)協(xié)同有待深化，分散資源還需要進(jìn)一步整合。

現(xiàn)在紅外線測溫技術(shù)的使用非常普遍，及時查找設(shè)備存在的安全隱患從而及時處理，可以避免更大損失。但是因?yàn)榧t外測溫技術(shù)適用范圍是暴露在外界的設(shè)備，針對目前電力系統(tǒng)重要設(shè)備高壓開關(guān)柜不能進(jìn)行檢測或容易存在檢測死角。高壓開關(guān)柜的特點(diǎn)是內(nèi)部密封，有大量接頭、開關(guān)觸點(diǎn)和示溫片在外面是看不到的，不能使用其他測溫方法隨時檢測存在的故障問題。所以，目前對高壓開關(guān)柜內(nèi)部的接頭及開關(guān)觸點(diǎn)的溫度監(jiān)測面臨困難，需要采取在線測溫技術(shù)，才能更好的處理。

3引發(fā)高壓開關(guān)柜溫度升高的原因

3.1金屬接頭的膨脹

設(shè)備的銅質(zhì)螺栓接頭在設(shè)備運(yùn)行過程中，由于負(fù)荷電流、溫度發(fā)生改變會出現(xiàn)塑性變形，和溫度具有密切的關(guān)系。實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接頭處溫度達(dá)到80攝氏度以上時，接頭金屬會受熱出現(xiàn)膨脹，因此接觸表面會產(chǎn)生縫隙導(dǎo)致氧化。一旦負(fù)荷電流和溫度降低后，接頭金屬恢復(fù)原位置，但因?yàn)楸碛醒趸?，不能直接接觸。每次溫度提高后，接觸電阻就會增加，這樣反而又會使溫度上升，由此出現(xiàn)一個的循環(huán)。

3.2連接部位螺栓過緊

安裝人員在進(jìn)行導(dǎo)體連接時，通常認(rèn)為對螺栓要擰的足夠緊才可以。但是如果螺母壓力過大時，由于材料強(qiáng)度不夠高，施加過大壓力，反而會使接觸面突起，減少了接觸面積，了接觸電阻，使導(dǎo)電效果下降。

3.3其他影響因素

其他影響因素包括：安裝工藝問題，比如加工、連接母線中，沒有處理好母線接觸表面，表面粗糙不光滑，會增加接觸面積，提高接觸電阻導(dǎo)致發(fā)熱。由于開關(guān)柜中高壓暴露，內(nèi)部封閉空間小，因此不能人工開展巡查監(jiān)測溫度，常規(guī)的測溫方法也不能使用。

無線測溫技術(shù)是在開關(guān)柜中的把帶電接頭和觸點(diǎn)安裝好溫度傳感器，通過在線測量這個部位的溫度，無線上傳到系統(tǒng)上，從而進(jìn)行告警。無線測溫技術(shù)還可以同電力自動化系統(tǒng)進(jìn)行連接，管理人員在距離較遠(yuǎn)的地方可以隨時監(jiān)測溫度變化，當(dāng)溫度一旦過高，系統(tǒng)告警后迅速處理，防止出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題。

4在線測溫技術(shù)的優(yōu)勢

在線測溫技術(shù)的絕緣性能很好，可以對開關(guān)柜中的高壓隔離，可以將其安裝于開關(guān)柜中的高壓觸點(diǎn)，從而隨時監(jiān)測高壓觸點(diǎn)的問題。

可以把在線測溫技術(shù)中的溫度傳感器在帶電體上面直接安裝，能夠在柜體內(nèi)部直接對設(shè)備測量溫度，通過無線發(fā)射出去。

在線測溫技術(shù)的引線少，絕緣性好，成本比較低。

5在線測溫技術(shù)的使用特點(diǎn)

高壓開關(guān)柜內(nèi)部接點(diǎn)溫度做到隨時監(jiān)控，能夠及時掌握接點(diǎn)部位的溫度升高情況，一旦溫度過高，系統(tǒng)就會出現(xiàn)告警。溫度傳感器通常安裝在開關(guān)柜中的帶電觸頭部位，開關(guān)柜溫度監(jiān)測設(shè)備隨時對內(nèi)部傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后將數(shù)據(jù)傳送到工控機(jī)中。

應(yīng)用無線傳送的方式，不會對開關(guān)柜絕緣性造成影響，應(yīng)用非常便捷，成本低。由于無線傳感器經(jīng)過了特殊處理，因此各種溫度數(shù)據(jù)可以及時傳送給溫度監(jiān)測器，監(jiān)測信號非常準(zhǔn)確。對無線測溫系統(tǒng)的安裝、維修都非常安全、方便，不會干擾到一次設(shè)備。同時由于設(shè)計簡單，安裝過程非常簡單。溫度數(shù)據(jù)采集后，可以同電力系統(tǒng)進(jìn)行連接，也可以同局域網(wǎng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)電力自動化控制。

6安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

6.1概述

電氣接點(diǎn)在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸 電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開發(fā)性都得到了大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件告警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速告警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

6.2應(yīng)用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中xin、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

6.4.1溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點(diǎn)的實(shí)時值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

6.4.2溫度曲線：查看每個測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線。

6.4.3運(yùn)行報表：查詢及打印各測溫點(diǎn)時間的溫度數(shù)據(jù)。

6.4.4實(shí)時告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時告警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出告警，告警方式有彈窗、告警等，還可以/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

6.4.5歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和告警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。

在線監(jiān)測技術(shù)用于高壓設(shè)備，可以方便的設(shè)定溫度傳感器監(jiān)測時間，對監(jiān)測部位的溫度監(jiān)測也是非常便捷的。當(dāng)數(shù)據(jù)采集后，計算機(jī)及時將數(shù)據(jù)整理，將所有監(jiān)測部位的溫度變化情況整理成曲線圖，一旦出現(xiàn)溫度異常就會告警。目前高壓開關(guān)柜中，在線測溫技術(shù)發(fā)揮了越來越多的作用，逐漸得到了更大推廣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]章俊偉.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高壓開關(guān)柜測溫中的應(yīng)用研究[J].傳感器世界，2014（23）.

[2]褚燕偉，楊波，劉衡.基于ZigBee技術(shù)的高壓開關(guān)柜智能無線測溫系統(tǒng)[J].電工電氣，2013（18）.

[3]北京蔚藍(lán)仕科技有限公司.邢臺金牛鉀堿高壓柜監(jiān)測系統(tǒng)使用說明書[J].2010（12）.

[4]廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局廣東肇慶陳榮杰，高壓開關(guān)柜在線測溫的必要性及測溫方式2018.12.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11月版

作者介紹：

虞佳豪，男  現(xiàn)任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向?yàn)?/span>電能計量管與保護(hù)。

產(chǎn)品推薦